用于控制移动机器人建图的方法与系统与流程

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种用于控制移动机器人建图的技术。

背景技术：

目前，移动机器人的使用越来越普遍，特别是家庭服务类和商场导购类机器人，自主定位与建图和导航是其实现移动服务的关键技术。地图构建是其中重要组成部分，当前的服务机器人大部分还是简单的移动或不动，或是依据简单的超声和碰撞传感器随机运动，不考虑构建环境地图，这种方式运动往往比较随机，缺乏真正的认识地图和对任务的整体规划。另外，带建图功能的移动机器人，采用的建图开关方式相对固定，整个过程完全打开或关闭，这种建图方式使机器人在完成任务的过程中不能很好的适应环境变化，灵活度不够。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种用于控制移动机器人建图的方法与系统。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于控制移动机器人建图的方法，其中，该方法包括：

确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息；

当所述建图状态信息包括可建图状态，自动开启建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块开启建立栅格地图；

当满足所述建图总开关的关闭条件，则关闭所述建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块关闭建立栅格地图。

进一步地，其中，所述方法还包括：

确定所述当前地图块是否已创建；

若所述当前地图块未创建，则创建所述当前地图块；

其中，所述确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息包括：

确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息，其中，所述建图状态信息包括可建图状态。

进一步地，其中，所述关闭条件包括以下至少任一项：获取到用户确定的关闭建图的指令；当所述当前地图块建图完成。

进一步地，其中，所述当所述建图状态信息包括可建图状态，自动开启建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块开启建立栅格地图包括：

当所述建图状态信息包括不可建图状态，根据所述移动机器人的位姿及当前激光数据，确定所述建图状态信息是否可变换为可建图状态。

进一步地，其中，所述根据所述移动机器人的位姿及当前激光数据，确定所述建图状态信息是否可变换为可建图状态包括：

若穿透所述栅格地图的、所述当前激光数据对应的射线数目超过预设值，确定所述建图状态信息可变换为可建图状态。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种用于控制移动机器人建图的系统，其中，该系统包括：

客户端，用于获取用户确定的建图指令，并将所述建图指令发送至系统端；

系统端，用于接收所述用户确定的建图指令，并基于所述建图指令开启建立栅格地图或关闭建立栅格地图。

进一步地，其中，所述客户端包括：

用户交互模块，用于获取用户确定的建图指令；

第一通信模块，用于将所述建图指令发送至所述系统端。

进一步地，其中，所述系统端包括：

第二通信模块，用于接收所述客户端发送的建图指令，并将所述建图指令发送至地图构建模块；

定位模块，用于获取所述移动机器人的位姿信息；

数据采集模块，获取所述移动机器人的传感器信息；

地图构建模块，用于基于所述建图指令、位姿信息、传感器信息以及建图开关管理策略，控制建图总开关开启建立栅格地图或者关闭建立栅格地图。

与现有技术相比，本申请通过确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息，当所述建图状态信息包括可建图状态，自动开启建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块开启建立栅格地图，当满足所述建图总开关的关闭条件，则关闭所述建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块关闭建立栅格地图。通过这种方式能够自动控制建图开关来实现建图，使移动机器人建图过程更加智能，无需过多的人为干预建图过程，使机器人在完成任务的过程中更好的适应环境的变化，而且建图的效果更佳高效与准确，节省用于建图的系统资源。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本申请一个方面的一种控制移动机器人建图的方法流程图；

图2示出根据本申请一个优选实施例的一种用于控制移动机器人建图的系统示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

为更进一步阐述本申请所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本申请的技术方案，进行清楚和完整的描述。

图1示出根据本申请一个方面的一种用于控制移动机器人建图的方法，其中，所述方法包括：

s11确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息；

s12当所述建图状态信息包括可建图状态，自动开启建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块开启建立栅格地图；

s13当满足所述建图总开关的关闭条件，则关闭所述建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块关闭建立栅格地图。

在该实施例中，在所述步骤s11中，确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息，在本申请中，所述建图包括建立栅格地图。所述移动机器人的建图方式是通过对地图块进行分块建图，即将需要建图的整个环境会划分成多个地图块，在此，所述多个地图块可以是在建图的过程中创建的，在此，所述当前地图块包括所述移动机器人当前所在的地图块，在此，可以基于所述移动机器人的位姿信息，确定所述当前地图块，例如，包含当前位姿的一定范围内，为当前地图块，在此，所述范围可以是预设好的。

在此，所述建图状态信息包括可建图状态以及不可建图状态，所述可建图状态表示可以对所述当前地图块进行栅格地图创建，而不可建图状态表示无需对所述当前地图块进行栅格地图创建。

在此，确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息的方式，可以通过在记录中查询所述当前地图块是否建图完成，即所述建图状态信息是否为可建图状态。

优选地，其中，所述方法还包括：s14(未示出)确定所述当前地图块是否已创建，若所述当前地图块未创建，则创建所述当前地图块。也即在该实施例中，会检测所述当前地图块是否探索过，若未探索过，则所述当前地图块未创建过，则创建所述当前地图块。并将所述当前地图块的建图状态信息设置为可建图状态。也即在所述步骤s11中，确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息为可建图状态。

继续在该实施例中，在所述步骤s12中，当所述建图状态信息包括可建图状态，自动开启建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块开启建立栅格地图。

具体地，当所述当前地图块处于可建图状态时，建图总开关会自动开启，所述移动机器人会对所述当前地图块进行建图，在此，所述移动机器人会根据当前位姿以及传感器获取到的周围环境信息对所述当前地图块进行建图。

优选地，所述步骤s12包括：当所述建图状态信息包括不可建图状态，根据所述移动机器人的位姿及当前激光数据，确定所述建图状态信息是否可变换为可建图状态。

在该实施例中，可能存在所述当前地图块的建图并未完成，但是所述建图状态信息为不可建图状态，例如，可能是由于用户操作导致的所述建图状态信息为不可建图状态，因此，可以根据所述移动机器人的位姿及当前激光数据，确定所述建图状态信息是否可变换为可建图状态。

优选地，其中，所述根据所述移动机器人的位姿及当前激光数据，确定所述建图状态信息是否可变换为可建图状态包括：若穿透所述栅格地图的、所述当前激光数据对应的射线数目超过预设值，确定所述建图状态信息可变换为可建图状态。

具体地，将当前激光数据映射成相应的激光射线，若穿透所述栅格地图的激光射线的数目超过预设值，也即，所述当前地图块的建图并未完成，则确定所述建图状态信息可变换为可建图状态，因而可以继续对所述当前地图块进行建图。

继续在该实施例中，在所述步骤s13中，当满足所述建图总开关的关闭条件，则关闭所述建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块关闭建立栅格地图。

优选地，其中，所述关闭条件包括以下至少任一项：获取到用户确定的关闭建图的指令；当所述当前地图块建图完成。

在该实施例中，所述关闭条件表示关闭建图的条件，例如，当获取到用户确定的关闭建图的指令时，则关闭所述建图总开关，也即用户可以控制整个建图过程的开始和结束，而当用户开启了建图指令之后，建图总开关会自动控制建图的开始和结束。

在另一个实施例中，当所述当前地图块建图完成，也即所述当前地图块已经全部完成建图，则关闭所述建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块关闭建立栅格地图。

具体地，判断所述当前地图块是否已建图完成的方式，可以依据当前地图块储存的历史熵信息，若当前熵值达到一定阈值，且与前几次熵的变化保持在一定范围内，符合关闭建图条件，在此，所述熵值是描述建图完成度的量。

与现有技术相比，本申请通过确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息，当所述建图状态信息包括可建图状态，自动开启建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块开启建立栅格地图，当满足所述建图总开关的关闭条件，则关闭所述建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块关闭建立栅格地图。通过这种方式能够自动控制建图开关来实现建图，使移动机器人建图过程更加智能，无需过多的人为干预建图过程，使机器人在完成任务的过程中更好的适应环境的变化，而且建图的效果更佳高效与准确，节省用于建图的系统资源。

根据本申请的另一个方面提供了一种用于控制移动机器人建图的系统，其中，所述系统包括：

客户端，用于获取用户确定的建图指令，并将所述建图指令发送至系统端；

系统端，用于接收所述用户确定的建图指令，并基于所述建图指令开启建立栅格地图或关闭建立栅格地图。

具体地，在客户端用户可以通过客户端呈现的界面来确定建图指令，例如，开启建图或者关闭建图指令等等，然后客户端获取该建图指令，并发送至系统端。

系统端在接收到用户确定的建图指令后，可以根据具体的指令信息来建立栅格地图，或者，若系统端正在建图，当接收到用户的关闭建图指令时，关闭建立栅格地图。

优选地，其中，所述客户端包括：用户交互模块，用于获取用户确定的建图指令；第一通信模块，用于将所述建图指令发送至所述系统端。

优选地，其中，所述系统端包括：

第二通信模块，用于接收所述客户端发送的建图指令，并将所述建图指令发送至地图构建模块；

定位模块，用于获取所述移动机器人的位姿信息；

数据采集模块，获取所述移动机器人的传感器信息；

地图构建模块，用于基于所述建图指令、位姿信息、传感器信息以及建图开关管理策略，控制建图总开关开启建立栅格地图或者关闭建立栅格地图。

如图2示出一种优选实施例的一种用于控制移动机器人建图的系统，该系统包括交互部分以及算法处理部分，在此，所述交互部分相当于客户端，算法处理部分相当于系统端。交互部分的通信模块为第一通信模块，算法处理部分的通信模块相当于第二通信模块。

具体地，用户通过用户交互模块开启或关闭建图，交互部分的通信模块将相应的对应开启或关闭建的指令发送至算法处理部分，算法处理部分的通信模块收到该指令，并将该指令信息发送至地图构建模块，其中，算法处理部分的通信模块还会将当前设备对应的建图指令的状态信息发送至用户交互模块的界面进行显示，以呈现给用户。

进一步地，数据采集模块将采集的传感器信息和定位模块将机器人的位姿信息发送至地图构建模块，然后地图构建模块依据获取到的建图指令、位姿信息以及传感器信息，分析判断当前环境是否需要建图，对建图总开关进行相应的控制。如果需要建图就利用同步定位与制图的算法构建栅格地图。

与现有技术相比，本申请通过确定移动机器人所在的当前地图块的建图状态信息，当所述建图状态信息包括可建图状态，自动开启建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块开启建立栅格地图，当满足所述建图总开关的关闭条件，则关闭所述建图总开关，以控制所述移动机器人对所述当前地图块关闭建立栅格地图。通过这种方式能够自动控制建图开关来实现建图，使移动机器人建图过程更加智能，无需过多的人为干预建图过程，使机器人在完成任务的过程中更好的适应环境的变化，而且建图的效果更佳高效与准确，节省用于建图的系统资源。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。